500MPa级钢筋混凝土构件受力性能与工程应用

我国混凝土结构工程中目前应用的非预应力钢筋强度为300～400MPa,比发达国家低1～2个等级,结构材料用量偏大,消耗了过多资源和能源。500MPa级钢筋是我国新研制开发的高强热轧变形钢筋,应用于混凝土结构中节约钢材,社会效益和经济效益十分显著。介绍了500MPa级钢筋混凝土受弯、受剪、受压构件的受力性能以及粘结锚固性能的试验研究结果,提出了500MPa级钢筋用于混凝土结构的设计施工建议,并介绍了工程试点应用的概况。

配500MPa钢筋预应力混凝土梁受弯性能试验和分析

基于10根预应力混凝土梁和2根普通混凝土梁的受弯性能试验,本文对配置500MPa钢筋后张有粘结预应力混凝土梁的破坏形态、非预应力筋应力、混凝土应变、位移延性等进行了相应的研究,并对我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)[1]中的开裂弯矩、正截面承载力、挠度及裂缝宽度计算公式进行了校核。结果表明:正常配筋情况下,所配置的500MPa钢筋在承载力极限状态下都能屈服;混凝土平均应变符合平截面假定;梁的位移延性随ξp增大而减小,需限制ξp以保证延性;《混凝土结构设计规范》中开裂弯矩、正截面承载力计算公式对此类梁是适用的;但同实测值相比,挠度计算值偏小,平均裂缝宽度计算值偏大。

500MPa级细晶粒钢筋混凝土构件轴压试验研究

通过对8根采用500 MPa级细晶粒钢筋作为受力纵筋和1根采用HRB400级钢筋作为受力纵筋的混凝土轴心受压构件受力性能的试验,得到了纵向受压构件荷载—应变曲线,分析了混凝土强度、箍筋体积配箍率及纵筋配筋率对混凝土受压峰值应变的影响。研究结果表明,随着混凝土强度、箍筋体积配箍率的提高,混凝土的受压峰值应变也会提高。根据试验结果,为了简化计算,建议500 MPa级细晶粒钢筋的抗压强度设计值fy′=420 MPa。

500级高强钢筋混凝土梁裂缝宽度试验及计算方法探讨

通过8根HRB500级高强钢筋混凝土梁以及2根普通钢筋混凝土梁的受弯试验,对比分析试验梁的裂缝分布、平均裂缝宽度及短期最大裂缝宽度的变化特性。结合已有试验结果,对56根500级钢筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合研究,结果表明:试验梁的平均裂缝间距与规范GB 50010—2002公式的计算值符合得较好,而短期最大裂缝宽度计算值则大于实测值,尤其是当钢筋应力超过300N/mm2的情况。鉴于此,在参照国外相关规范的基础上,对该类梁的裂缝宽度计算提出了两种修正建议:①适当调整短期最大裂缝宽度的保证率,取90%的保证率可使计算平均值降低10%左右;②调整裂缝截面处钢筋应力的计算值,具体有两种途径,一是取准永久荷载组合进行计算,二是将钢筋应力超过某一值后取为定值,若将该应力定值取为300N/mm2,裂缝宽度比值的均值为1.063,变异系数为0.176,计算效果非常理想。

HRB500级钢筋网轻骨料混凝土剪力墙抗震性能研究

我国混凝土结构工程中目前应用的非预应力钢筋强度为300—400MPa，比发达国家低1—2个等级，结构材料用量偏大，消耗了过多的资源和能源。通过拟静力试验，对两片HRB500级钢筋网轻骨料混凝剪力墙分别进行了在低周期反复荷载作用下受力性能的研究，观测了墙体的整个破坏过程，分析了墙体的强度、底部剪切变形和抗震性能。试验及分析表明，剪力墙具有较大的延性和耗能能力，为HRB500级钢筋用作抗震剪力墙的分布筋提供了试验依据。

抗腐蚀钢筋受弯构件裂缝宽度试验研究

对四根配置500MPa热轧带肋抗腐蚀钢筋梁的短期裂缝宽度进行试验,结果表明:由于抗腐蚀钢筋的弹性模量较低,梁的平均裂缝宽度总体较宽。将该试验结果与我国现行规范、规程及国外规范中裂缝计算公式计算值进行了对比,结果表明规范GB 50010-2015以及规范EN 1992-1-1公式计算的短期平均裂缝宽度与该试验实测值较为符合。最后依据试验数据对短期裂缝宽度计算公式的调整系数提出建议。

500MPa钢筋预应力混凝土梁疲劳受力性能试验研究

进行了3根采用HRB500级钢筋作为非预应力筋、钢绞线作为预应力筋的预应力混凝土梁的疲劳受力性能试验。对预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的500MPa级钢筋应力、钢绞线应力、混凝土应变以及疲劳荷载下裂缝和刚度变化的特点进行了较详细分析,并对250万次疲劳作用后的试验梁剩余静载承载力和受力特点进行了分析。试验研究结果表明,采用500MPa级钢筋作为非预应力筋的预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的受力性能良好,500MPa级钢筋的抗拉强度能够充分发挥,试验梁的剩余静载承载力较高,钢绞线和非预应力钢筋都能达到屈服强度,表现出较好的延性。为我国混凝土结构设计规范进一步修订时在预应力结构中采用500MPa级钢筋作为非预应力筋提供了参考依据。

配置500MPa钢筋后张有黏结预应力混凝土梁不同位置处裂缝宽度研究

以8根配置500MPa钢筋后张有黏结预应力混凝土梁的弯曲裂缝宽度试验为基础,对不同位置处的裂缝宽度进行统计分析,得到各位置处的短期裂缝宽度扩大系数,比较了不同位置处的裂缝宽度关系;根据试验结果并收集整理相关文献试验数据,建议了不同位置处裂缝宽度换算的计算式。结果表明:各位置处的裂缝宽度均服从正态分布,各位置处的短期裂缝宽度扩大系数基本相同;在梁侧面,预应力筋重心高度处裂缝宽度小于纵向受拉非预应力筋重心高度处裂缝宽度;在梁受拉底面,当裂缝量测点至最近的纵向受拉非预应力筋重心的距离较小时,纵向受拉非预应力筋对量测点处的裂缝具有较好的约束作用;建议计算式可以较好地对不同位置处裂缝宽度进行换算。